Захватное устройство скважинного оборудования

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

>927958 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 21.Ц4.80 (21) 2932294/22-0 с присоединением заявки J6 (23) Приоритет

Опубликовано 15 . 05 . 82 . Бюллетень М

Дата опубликования описания ) /.05 .

51)M. Кл.

Е 21 В 25/02

Е21-:В 23/00

1есудерстеенный иемнтет

СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243, .64(088.8) (72) Автор изобретения

Н. Г. Егоров (71) Заявитель (54) ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО СКВА1 ИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Изобретение относится к бурению ! скважин, а именно к техническим средствам для захвата спускаемых в скважину и устанавливаемых в ней уст-. ройств.

Известно захватное устройство скважинного оборудования, в частности съемного керноприемника, включающее захватный узел с подпружиненными захватными защелками, установленный на съемном керноприемнике, и соединенный

10 с захватным узлом овершот (1J.

Известно также захватное устройство скважинного оборудования, включаю щее захватный узел с подпружиненными

IS захватными защелками и соединенный с захватным узлом овершот, состоящий из связанных между собой стержней разного диаметра, нижний иэ которых выполнен с захватной конической головкой, и из концентрично установленной на нижнем стержне фигурной втулки с конической головкой в нижней части, диаметр которой равен диаметру захватной конической головки нижнего стержня (23

Недостатками известных захватных устройств являются невозможность от соединения овершота от захватного узла в любой необходимый момент времени, а также большие динамические нагрузки на овершот при установке его в рабочее положение.

Целью изобретения является обеспечение возможности отсоединения овершота от захватного узла в необходимый момент времени, а также снижение динамических нагрузок на овершот.

Указанная цель достигается тем, что стержни жестко соединены между со" бой, а втулка закреплена несхватывающейся вязкой консистентной смесью на нижнем-стержне, причем конусность нижнего торца фигурной втулки равна конусности верхнего торца захватной головки.

Кроме того, устройство снабжено демпфирующим кольцам, а корпус захват3 9279 ного узла выполнен с цилиндрическим каналом, причем кольцо зафиксировано в цилиндрическом канале с воэможностью осевого перемещения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Захватное устройство состоит из овершота Х (детали 1-4 ), захватного узла П (дет., 5-10) и гасящего узла Й (дет. 11- 14, о

Овершот состоит иэ двух стержней . разного диаметра, соединенных на резьбе. Верхний стержень 1 большего диаметра, выполняющий роль утяжелителя, оединен со стальным канатом 2. На ижнем стержне 3, имеющем конусную захватную головку, размещена фйгурная втулка 4. Наружная поверхность втулки представляет собой цилиндр с коничес" ким переходом в цилиндр большего диаметра. Нижнему торцу цилиндра большего диаметра придана коническая форма.

Захватный узел состоит из корпуса 5, соединенного с тягой 6 приводимого устройства (например с штоком погружного поршневого насоса). В верхней части корпуса 5 на осях 7 установлены захватные защелки 8. Захватные защелки подпружинены пластинчатыми пружинами 9,-закрепленными к корпусу 5 и защелкам 8 винтами 10.

Гасящее устройство состоит из кольца 11 с наружной кольцевой проточкой, размещенного в цилиндрической полости корпуса 5 и смонтированного в боковой стенке корпуса фиксирующего устройства, представляющего собой штифт. 12 (c круглой головкой и буртиком) и цилин)дорическую пружину 13, поджимаемую винтом 14.

Трубчатый корпус, внутри которого размещен захватный узел с гасящим уст ройством, состоит иэ трубы 15 и соединенных с нею двух переходников: верх" него 16 и нижнего 17.

Трубчатый корпус с размещенным в нем захватным узлом и гасящим устройством в составе колонкового снаряда опускается в скважину.

Затем внутри бурильных труб 18 на стальном канате 2,в скважину опускают овершот, оснащенный захватной го ловкой, Перед спуском овершота в сква. жину фигурную втулку 4 устанавливают в верхней части нижнего стержня 3 вплотную к торцу верхнего стержняутяжелителя 1 и слабо фиксируют одним иэ способов: путем насадки. на густую смазку, на несхватывающуюся вязкую

58 ф консистентную смесь, путем плотного надевания верхней части втулки на полую расширяющуюся верхнюю часть нижнего стержня и т,д.

При ударе захватная головка раздвигает подпружиненные захватные защелки 8, которые под воздействием пластинчатых пружин 9 закрываются, плотно охватывая нижний стержень 3 (это положение изображено на чертеже). Верхняя часть защелок выполнена с уклоном внутрь, что улучшает условия попадания и прохождения головки в захватный узел.

Продолжая двигаться вниз во внутренней цилиндрической полости корпуса 5, заполненной жидкостью, захватная головка овершота ударяется о кольцо 11, при этом штифт 12 утапливается сжимая пружину 13. Овершот вместе освободившимся кольцом 11, внутренняя конусная расточка которого плотно прилегает к захватнои головке, имеющей с ней близкую или одинаковую конусность, замедляет движение. В данном случае кольцо 11, установленное в полости корпуса 5 с небольшим зазором, будучи плотно сочлененным с конусной захватной головкой, представ-.ляет собой своеобразный поршень, который гасит скорость движения овершота.

После удара захватной головки о захватный узел подачу стального каната 2 прекращают и делают натяжку вверх, Захватная головка захватывается защелками 8. После этого можно производить расхаживание с поверхности приводного устройства (например погружного поршневого насоса, в котором рабочий ход осуществляется усилием вверх, передаваемым с поверхности посредством стального каната 2, а возврат поршня обеспечивается усилием сжатой при ходе вверх пружины).

После подъема овершота вверх до захвата головки защелками кольцо 11, имея открытой внутреннюю полость, без особых препятствий опускается вниз, на дно внутренней полости корпуса 5.

Для того, чтобы в нужный момент (по окончании рейса, цикла и .т,п.) освободить овершот и поднять его на поверхность осуществляют следующее.

Овершот резко опускают вниз ° Не имея ограничения хода в виде кольца (оно находится в нижней части), овершот падает вниэ, при этом фигурная

927958 втулка 4, установленная на нижнем стержне 3, конусной частью ударяется о захватные защелки 8, раскрывая их, и оказывается захваченной защелками 8 в части, имеющей меньший диаметр.

После этого начинают .извлекать стальной канат с овершотом. Нижний стержень движется вверх внутри фигурной втулки, захваченной защелками, Фиксация втулки в верхней части нижнего 10 стержня делается достаточной для того, чтобы во время спуска овершота внутри бурильных труб обеспечить ее удержание в месте установки. Однако силы сцепления между втулкой и стерж- 1$ нем оказываются недостаточными при натяжении стержня вверх и при захвате втулки захватными защелками.

Нижний стержень движется внутри втулки до тех пор, пока захватная 2в часть головки войдет .в плотное соприкосновение с конусным торцом фигурной втулки, так как койусть их одинакова.

При дальнейшем движении овершота вверх конусной переходной поверхнос- 2$ тью втулки 4 раскрываются защелки 8.

Овершот освобождается и его поднима-. IoT на поверхность, Длина нижнего стержня. 3 овершота, высота корпуса 5 захватного узла (co- зо ответственно и глубина внутренней цилиндрической полости .а нем), размеры и масса верхнего стержня - утяжелителя 1 выбираются такими, чтобы на" бранная при падении овершота кинетическая энергия была достаточной для проталкивания фигурной втулки 4 и захвата ее защелками.

Подготовка захватного устройства к следующему рейсу (циклу работы ) заключается в фиксации кольца 11 внут ри корпуса 5 штифтом 12 и в фиксации фигурной втулки 4 е верхней части нижнего стержня 3 одним из описанных способов.

Предлагаемое захватное устройство может быть применено не только для привода погружных поршневых насосов, но и для спуска и подъема сменных керноприемников, для привода устройств

6 для отбора проб жидкостей и газов иэ заданных интервалов скважин и т.п.

Формула изобретения

1. Захватное устройство скважинного оборудования, включающее захватный узел с подпружиненными захватными защелками, соединяемый с захватным узлом овершот, состоящий из связанных между собой стержней разного диаметра, нижний из которых выполнен с захватной конической головкой, и иэ концентрично установленной на нижнем стержне фигурной втулки с конической головкой в нижней части, диаметр которой равен диаметру захватной конической головки нижнего стержня, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности отсоединения овершота от захватного узла в необходимый момент времени, стержни жестко соединены между собой, а втулка эа" креплена несхватывающейся вязкой консистентной смесью на нижнем стержне, причем конусность нижнего торца фигурной втулки равна конусности верхнего торца захватной головки .

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения динамических нагрузок на овершот, оно снабжено демпфирующим кольцом, а корпус захватного.узла выполнен с цилиндрическим каналом, причем кольцо зафиксировано в цилиндрическом канале с возможностью осевого перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исаев М. И. и др. Зарубежные колонковые наборы для бурения со съемными керноприемниками. И., "Недра", 1973, с ° 35-39.

2. Проспект фирмы "At1as Copeo"

Reg. code AHB 57-05, 1975-Ц6, Met. Printed Matter No. 15255 а (прототип) .

Составитель В. Никулин

Редактор С. Тимохина Техреду 1 ° Рейвес Корректор " ° нуска

Заказ 3194/42 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯКО Москва И-)5 Раушская наб. g. 4/5; филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,